En general, no se deben utilizar ladrillos con alto contenido de aluminio en hornos de atmósfera alcalina. Dado que el medio alcalino y ácido también contiene cloro, este penetrará en las capas profundas de los ladrillos con alto contenido de alúmina en forma de gradiente, lo que provocará el colapso del ladrillo refractario.
El ladrillo con alto contenido de aluminio, tras la erosión en atmósfera alcalina, presenta grietas horizontales. La erosión se compone de gris combustible, gases de combustión y componentes alcalinos presentes en otros productos. Estos componentes reaccionan con la fase vítrea y la piedra de mullita presentes en el ladrillo con alto contenido de aluminio.
Los ladrillos con alto contenido de aluminio, corroídos por agentes alcalinos, aparecerán en la superficie. La combustión de compuestos gaseosos también generará nitrato de señuelo, que se sedimentará en el hueco de los ladrillos; la reacción de los glaciares generados formará una nueva fase compleja. Cuando los nitrilos libres de agua entran en contacto con el vapor generado, se produce una reacción antivaporización, que provoca la grieta o el desprendimiento del ladrillo con alto contenido de aluminio. Además, la corrosión térmica también es muy grave en los ladrillos refractarios. Debido a la erosión del cuarzo Fang, el Skywine y la sílice cristalina de cuarzo, el uso de baldosas refractarias será más grave que el de los fideos fríos.
El daño a los ladrillos causado por el dióxido de silicio es muy grave. La sílice se disuelve en la fase líquida del ladrillo con alto contenido de aluminio. El nitrato de calcio y las piedras de silicio de bajo punto de fusión forman una gran cantidad de fase líquida. Cuanto mayor sea el contenido de sílice en el ladrillo, mayor será la cantidad de fase líquida. Un exceso de fase líquida deformará los ladrillos con alto contenido de aluminio. El silicio también daña los ladrillos. Debido a la absorción de la sílice libre, la fase Mo Lai Shi se erosiona. Tras la reacción del nitrato de calcio y las piedras de mullita, se puede causar una expansión destructiva del ladrillo con alto contenido de aluminio.
Los ladrillos con alto contenido de aluminio presentan una excelente resistencia a las altas temperaturas y a la abrasión. Se utilizan ampliamente en el revestimiento de diversos hornos industriales, como altos hornos, hornos de aire caliente y hornos rotatorios. Sin embargo, en hornos industriales de atmósfera alcalina, su uso es limitado.
Las propiedades químicas de los ladrillos con alto contenido de alúmina los hacen resistentes a los efectos de los ambientes ácidos. Sin embargo, en un ambiente altamente alcalino, como los hornos de cemento o de vidrio, los ladrillos con alto contenido de aluminio reaccionan con óxidos de metales alcalinos, provocando su agrietamiento y desintegración. La reacción entre los ladrillos de Al₂O₃ y los óxidos de metales alcalinos suele dar lugar a la formación de un gel de aluminosilicato alcalino, que tiene un punto de fusión bajo y puede fluir fácilmente a través de las grietas.
Para solucionar este problema, se han aplicado diversas estrategias para mejorar la resistencia de los ladrillos con alto contenido de aluminio a ambientes alcalinos. Una solución consiste en añadir magnesia o espinela a los ladrillos con alto contenido de alúmina. La magnesia o la espinela reaccionarán con los óxidos de metales alcalinos para formar fases de espinela estables, lo que puede mejorar la resistencia de los ladrillos de Al₂O₃ al agrietamiento causado por la reacción alcalina. Otra solución consiste en aplicar una capa protectora sobre la superficie de los ladrillos con alto contenido de alúmina para evitar el contacto directo con el ambiente alcalino.
En resumen, los ladrillos con alto contenido de aluminio tienen una aplicabilidad limitada en el revestimiento de hornos industriales en atmósfera alcalina. Para mejorar la resistencia de los ladrillos de Al₂O₃ en ambientes alcalinos, es necesario añadir ciertos minerales o recubrimientos para evitar reacciones nocivas con óxidos metálicos alcalinos. Es crucial seleccionar el material adecuado para el revestimiento de hornos industriales a fin de reducir los posibles riesgos y ahorrar costos.
Hora de publicación: 19 de mayo de 2023
